Ульяновский восьмиклассник упростил электромагнитный пистолет. Пистолет электромагнитный


Электромагнитный пистолет Pskov 1100 - Русское оружие.

Нашёл в сети: http://www.pskovinfo.ru/coilgun/mainr.htmЭлектромагнитный ускоритель массы - это мое хобби. На разработку пистолета "Псков 1100" я потратил больше года (Март 2002 - Июнь 2003).Конструкция полностью изготовлена вручную, без применения станочного оборудования.

Этот образец не является оружием, так как не имеет достаточной энергии выстрела. Однако это и не игрушка.Я не продаю экспериментальный образец и не планирую организацию производства этого изделия.

"Псков 1100" это красивый промежуточный результат исследований и многих экспериментов.В ходе его испытаний получены различные интересные данные. После завершения необходимых исследований я сделал еще маленький шаг и оформил прототип придав ему законченный вид.  Я уже приступил к работе над новым проектом - это будет многоступенчатая и более мощная и эффективная конструкция. Я планирую завершить новый проект примерно за год, к середне лета 2004.

Надеюсь, что результатом этой работы станет прекрасное бесшумное охотничье ружье.Я не планирую изготовить новый прототип самостоятельно, как я делал "Псков 1100", поскольку ружье будет в силубольшей мощности классифицироваться как оружие и будет регламентироваться соответствующим законодательством.На стадии изготовления я предполагаю кооперироваться с какой-либо фирмой, производящей оружие, и имеющей необходимые государственные лицензии.

Другие фотки на сайте автора.

ru-guns.livejournal.com

Ульяновский восьмиклассник упростил электромагнитный пистолет

Конкурс инновационных проектов в Ульяновске состоялся в мае. Участниками конкурса стали более 100 старшеклассников и студентов, занимающихся исследовательской и проектной деятельностью. Абсолютным призёром конкурса стал ученик 8 класса из Мариинской гимназии Павел Никонов, который представил проект «Перспективы использования электромагнитного ускорителя масс на практике». Корреспондент "Главных новостей Ульяновска" встретился с юным физиком и его научным руководителем, учителем по физике этой же гимназии Натальей Котельниковой, чтобы подробнее узнать о работе.

- Как вы решили принять участие в областном конкурсе «Новое поколение»?

Павел : Я принёс свою работу в школу и отдал её Наталье Михайловне. Если честно, я и не думал принимать участие в каком-то конкурсе, просто хотел оценку по физике получить. Учительницу очень удивила моя работа, и она предложила отправить её на конкурс. Спасибо огромное Наталье Михайловне, она очень помогла в оформлении работы. Это всё благодаря ей!

Наталья Михайловна: Вот так неожиданно! (смеётся). Сначала мы с этой работой приняли участие и победили на городской научно-практической конференции. Затем мы услышали про конкурс инновационных проектов, принесли заявку и снова победили!

- Что представляет собой сама работа?

П: Это схема устройства, преобразовывающего энергию: электромагнитного поля, кинетическую и энергию снаряда. Ничего сложного здесь нет, я взял несколько схем из научной литературы, объединил их, максимально упростил и кое-что от себя добавил.

НМ: Работа называется «Перспективы использования электромагнитного ускорителя масс». Электромагнитный ускоритель масс – это пистолет, устройство, которое за счёт энергии электромагнитного поля стреляет. Павел смог его собрать.

- Как вы сами считаете, почему вашу работу отметили как наилучшую?

П: На конкурсе участники делали много роботов, а это направление, на мой взгляд, уже несколько заезженное. А я, наверно, первый, кто представил тему посложнее.

НМ: Как Павел уже сказал, действительно есть такие схемы, как, например, электромагнитный пистолет Гаусса, там такая сложная схема, что даже я, наверно, не решилась бы его собрать. Павел же рискнул. Более того – он её максимально упростил! Не сказать, что эта идея абсолютно новая, пистолет уже собирали и до нас. Но схема Павла принципиально отличается от других, он её упростил до гениальности буквально в три захода.

- Что дал вам этот конкурс?

П: Я стал победителем в своей номинации «Человек и техника» и единственным в Ульяновской области обладателем Президентской премии.

НМ: Павел был одним из самых юных участников. Вообще восьмиклассники не побеждают в технических номинациях, и это нормально. Я похвалю своего ученика, он ещё не проходил в школе то, чем занимался для конкурса. Павел сам брал учебники, техническую литературу, материалы из сети Интернет и читал. Он ещё не знал понятия электромагнитного поля, когда начал собирать этот пистолет.

- Павел, а как успехи по другим предметам?

- В пределах школьной программы я отличник, довольно неплохо всё знаю, но так, как физикой, я ничем особо не увлекаюсь.

- И свою будущую жизнь хочешь связать с физикой?

- Да, скорее всего.

НМ: Он подал документы в молодёжную ядерную академию, собирается получать дополнительные знания, потому что в рамках школьной программы ему уже тесно.

- Есть ещё какие-то идеи?

- Идеи, конечно, есть, но сейчас не уверен, что смогу достать все необходимые детали, поэтому пока озвучивать ничего не буду. Но мысли уже кое-какие имеются.

Подготовила Ольга ГОРШКОВА

Фото автора

mosaica.ru

Убийцы роботов: Электромагнитные бомбы | Журнал Популярная Механика

Главной целью в войнах будущего становятся не солдаты, а мозги противника. Электронные.

Боеприпасы будущегобудут выводить из строя электронные «мозги» противника

105-мм реактивная граната, снаряженная сферическим ударно-волновым излучателем.

Одна из целей применения ударно-волнового боеприпаса — выведения из строя электроники опаснейшего противника — крылатой ракеты

Мечта военных XX века — оружие массового поражения, поражающее только живую силу противника. На создание такого оружия — от боевых отравляющих веществ до нейтронных боеприпасов — были потрачены огромные средства, но идеального инструмента военные так и не получили. А в новом, XXI веке надобность в нем отпала и вовсе: цель войн будущего — не население, а экономика противника. Большую часть боевых задач теперь будут решать роботы — от беспилотных летательных аппаратов до автоматических бронированных машин. И если XX век можно смело назвать веком ядерного оружия, то в XXI-м востребованным будет электромагнитное, или, как его еще называют, микроволновое оружие, выжигающее компьютерный мозг противника.

Пушки и снаряды

Пожалуй, первыми электромагнитными боеприпасами были и остаются обычные ядерные заряды, одним из поражающих факторов которых является электромагнитный импульс, выводящий из строя электронику на много километров вокруг. Действие электромагнитного излучения оказалось настолько эффективным, что сразу возник вопрос — нельзя ли создать «чистое», неядерное электромагнитное оружие?

Первой приходит мысль о направленном излучении, которое распространяется примерно в 40 тысяч раз быстрее, чем летит боеголовка баллистической ракеты. Такой пушке не потребуются снаряды, у нее не будет отдачи, стрельба ее беззвучна и бездымна.

Несложные расчеты показывают: дальность поражения электроники не может превышать размер источника излучения более чем в 1000 раз, иначе излучение вызовет разряд в окружающем воздухе и вся его энергия уйдет на образование плазменного экрана. Из этого следует, что источники узких пучков электромагнитного излучения — микроволновые пушки — всегда будут проигрывать равным по габаритам артсистемам в дальности и эффективности поражения. Пучок излучения не заставишь искривиться, поэтому нельзя стрелять с закрытых позиций.

Если к этому добавить немалые габариты микроволновых пушек, то понятно, что шансов на современном поле боя у них нет. Список недостатков можно продолжить. Но это не значит, что у электромагнитного оружия нет будущего.

Другое дело, если источник ЭМИ срабатывает рядом с целью — тогда преимущество перед ударной волной или осколками очевидно. Например, радиус поражения крылатой ракеты 120-мм электромагнитным боеприпасом может составить 60 метров (та же тысяча радиусов боеприпаса), что в десять раз дальше, чем осколочно-фугасным снарядом аналогичного калибра.

Однако на данный момент в мире не существует компактных хранилищ электромагнитной энергии высокой плотности, которые можно было бы разместить внутри современных боеприпасов. Поэтому для ее генерации используется традиционное взрывчатое вещество, при детонации которого выделяется в тысячи раз больше энергии, чем может выдать в нагрузку лучший аккумулятор того же объема. Называются такие генераторы взрывомагнитными, и своим рождением они обязаны опять же ядерному оружию.

Генератор Сахарова

Для получения первичных нейтронов, «запускающих» процесс деления в ядерном боезаряде, потребовался сверхмощный источник импульса тока. Генератор А.Д. Сахарова представлял собой кольцо из взрывчатого вещества (ВВ), окружающего медную катушку. Набор подрываемых синхронно детонаторов инициировал детонацию, направленную к оси. В момент, синхронизованный с подрывом, происходил разряд конденсатора, ток которого формировал магнитное поле внутри катушки. Ударная волна огромным давлением (около миллиона атмосфер) «закорачивала» витки катушки, превращая в трубку (лайнер) и замыкая это поле внутри нее.

В проводниках поле движется медленно, поэтому за несколько микросекунд дальнейшего сжатия лайнера оно успевало проникнуть в медь лишь на десяток микрон. Замкнутый магнитный поток при этом почти не изменялся, и уменьшение площади поперечного сечения области сжатия компенсировалось эквивалентным повышением индукции поля (а значит — и возрастанием радиального тока в лайнере). При этом еще более существенно (обратно пропорционально четвертой степени радиуса) возрастали как магнитная энергия, так и магнитное противодавление на лайнер, которое замедляло сжатие вплоть до полной остановки. Вдобавок нестабильности быстро превращали внутреннюю поверхность лайнера в «звезду», лучи которой уже при уменьшении радиуса области сжатия в 3−4 раза разрезали ее, прекращая процесс. Эти и другие причины приводят к тому, что устройства, где магнитный поток сохраняется, позволяют генерировать импульсные токи в сотни миллионов ампер, но непригодны для излучения электромагнитной энергии.

Кристаллическая бомба

Во взрывомагнитных генераторах изменение магнитного поля происходит очень быстро, но все же недостаточно — за несколько микросекунд, что соответствует длине волны около километра (!). Напомним, что для эффективного излучения размер антенны должен быть сравним с длиной волны — представляете себе снаряд размером со стадион? Величина реальных зарядов в тысячи раз меньше, и чтобы конвертировать в излучение хотя бы малую часть энергии взрыва, нужны длины волн в десятки сантиметров, а значит, поле должно меняться за единицы наносекунд (10−9 с). Даже очень мощные ударные волны движутся в твердых телах со скоростями около 10 км/с, поэтому для обеспечения столь быстрого изменения радиус области, где происходит эффективное сжатие поля, должен составлять около 10−5 м — в тысячу раз меньше, чем в генераторе Сахарова!

Казалось бы, все потуги достичь радиусов сжатия в десяток микрон более чем сомнительны. Однако сделать это можно, если сжимать поле не лайнером, а ударной волной в веществе. Такое сжатие имеет важнейшую особенность: в мощной ударной волне огромное давление реализуется в основном за счет температуры, а разность плотностей вещества по обе стороны фронта невелика — примерно двукратная. Это как раз и не позволяет развиться нестабильностям, как в случае со взрывомагнитным генератором, когда разница между плотностями лайнера и воздуха внутри него составляет десятки тысяч раз. К тому же мощная ударная волна в некоторых диэлектриках (ионных кристаллах) обладает и другим интересным свойством — сразу за ее фронтом вещество приобретает высокую, почти «металлическую» проводимость. То есть можно сжимать поле не настоящей оболочкой, а виртуальной!

Итак, минимальный размер области ударного сжатия будет определяться уже не нестабильностями, а неоднородностями структуры вещества. Монокристалл — наиболее упорядоченная структура в природе. Проведенные исследования показали, что фронт ударной волны в монокристалле зеркально гладок: размеры неоднородностей составляют микроны.

Вполне реально кардинально снизить и противодавление поля, которое замедляет сжатие. Это становится возможным потому, что скорость фронта волны превышает массовую скорость вещества за фронтом. Чтобы продемонстрировать это, возьмем несколько карандашей и, оставляя зазоры, равные их толщине (что будет моделировать двукратное увеличение плотности вещества при сжатии), разложим в ряд на столе. Затем начнем двигать крайний из карандашей. Выбрав зазор, этот карандаш толкнет соседний, тот, пройдя зазор — следующий и т. д. Заметьте, что «фронт» процесса (граница области, где находятся карандаши без зазоров между ними) всегда опережает любой из двигающихся карандашей.

Но, как мы знаем, за фронтом волны вещество приобретает высокую проводимость, а в проводнике поле уже не может двигаться свободно: оно «вязнет» в нем. Если в генераторе Сахарова как вещество, так и фронт проводимости движутся со скоростью внутренней границы лайнера, вместе «толкая» поле перед собой, то при ударном сжатии скорость проводимости выше, и, «откусывая» поле по краям, она отнимает часть его из области сжатия. Но это не страшно: для генерации излучения важно быстрое изменение поля, а не рекордное значение его индукции, и чтобы избежать торможения в конечной, самой скоростной фазе сжатия, вполне можно пойти на «сброс» части поля за фронт волны. Мучительные поиски вещества, подходящего по комбинации многих свойств для ударного сжатия магнитного поля, вывели на монокристалл йодида цезия.

Изготавливаем супероружие

Самое сложное — сформировать сходящуюся ударную волну (сферическую, ее скорость с уменьшением радиуса возрастает намного быстрее, чем цилиндрической). Та же задача стояла и при создании ядерных зарядов (подробнее см. «ПМ» №13) — там взрыв обжимал до сверхкритической плотности плутониевый шарик. Собирали такой заряд из 32 сферических сегментов (20 шестигранных и 12 пятигранных), образовывавших структуру, похожую на футбольный мяч. Изготовление таких сегментов с необходимой точностью — задача потруднее огранки бриллианта. Еще труднее было заставить сработать 32 детонатора одновременно, с разбросом по времени менее миллионной доли секунды (!). Для этого в первых атомных бомбах применялось сложное электронное устройство весом более 200 кг.

Технологический отрыв от тех времен огромен. В нашем случае заряд ВВ размещается внутри детонационного распределителя — полой сферы из поликарбоната, на поверхности которой отфрезерованы многочисленные каналы. Начинаясь у детонатора, причудливо разветвляясь, каналы покрывают всю внешнюю поверхность распределителя, заканчиваясь сквозными отверстиями. Они заполнены эластичным ВВ с высокостабильной скоростью детонации. Эта сложнейшая сеть создается так, чтобы обеспечить равные пути детонации от первичного детонатора до каждого отверстия — точки инициирования основного заряда (их несколько десятков). Расчет каналов требует методов геометрии Римана, да и отфрезеровать такую систему каналов можно не на каждом высокоточном станке с ЧПУ. Основной заряд изготавливается из мощного взрывчатого состава на основе октогена. Внутри него устанавливается сфера из монокристалла иодида цезия.

Вокруг сферы собирается магнитная система. В ее основе — два постоянных магнита, от которых к монокристаллу идут два усеченных конуса из магнитно-мягкой стали, «собирающих» поле магнитов в область, занятую монокристаллом. Сохранению потока, создаваемого магнитами, служат и магнитопроводы. Кристалл устанавливается в центре так, чтобы его главная ось совпадала с направлением магнитного поля, иначе различия в свойствах вдоль других осей могут нарушить симметрию сжатия.

Устройство собрано. Сработал детонатор. Со скоростью около 8 км/с огоньки детонации, разветвляясь, разбегутся по каналам, одновременно нырнут в десятки отверстий и инициируют в основном заряде сферическую детонацию с давлением в полмиллиона атмосфер. Достигнув поверхности иодида цезия, волна детонации сформирует в нем ударную волну. Поскольку плотность монокристалла больше плотности газов взрыва, давление на поверхности сферы скачкообразно увеличится, превысив миллион атмосфер. Сферическая ударная волна помчится к центру со скоростью более 10 км/с, оставляя за собой уже не монокристалл, а проводящую, как металл, жидкую мешанину из атомов и ионов йода и цезия и сжимая магнитное поле. В конечной фазе отношение размера области сжатия к начальному радиусу монокристалла — менее одной тысячной. Энергия магнитного поля могла бы возрасти при этом в миллион миллионов раз! Впрочем, вспомним, что сжата-то лишь мизерная часть поля, а почти все «выброшено» за фронт ударной волны.

Если заряд собран правильно, то ударная волна, сойдясь в точку и отразившись, устремится обратно, скачком изменив поле, что и приведет к генерации импульсного потока радиочастотного электромагнитного излучения (РЧЭМИ). Длительность его менее наносекунды, но спектр! За доли наносекунды поле меняется, конечно же, не по закону синуса с периодом, равным времени сжатия-разрежения, а куда как более резко, и это значит, что в функции, описывающей его изменение, существенны вклады многих частот. Поэтому ударно-волновой источник излучает в диапазоне от сотен мегагерц до сотен гигагерц — более трех частотных

декад!

Ну, а в каком же направлении излучает такой боеприпас? Диаграмма направленности излучения сильно зависит от отношения размера излучателя к длине волны. А излучается прорва частот на трех декадах, да еще размер излучателя (области сжатия) непрерывно меняется! Так что можно считать, что электромагнитная энергия излучается по всем направлениям, что делает вполне естественным применение такого источника в боеприпасах.

«Золотые боеприпасы»

Почти все статьи, повествующие об электромагнитном оружии, по традиции заканчиваются стандартной «страшилкой» об «отключившихся телефонах» и «погасшем свете». Мы же не будем этого делать, и по вполне очевидной причине: идиота, расходующего умопомрачительно дорогие боеприпасы на такую ерунду, скорее всего, будет ждать военный трибунал.

Один из самых малогабаритных образцов ядерного оружия — 152-мм артиллерийский снаряд (параметры деления оружейного плутония таковы, что в меньших размерах создать взрывную сверхкритическую сборку невозможно). Хотя ударно-волновой заряд удалось «втиснуть» в меньший (105 мм) калибр, в технологии производства таких «малышей» много общего, и стоимость их вполне сравнима. Поэтому применение ударно-волнового боеприпаса целесообразно лишь в очень ответственных ситуациях, например для «ослепления» электроники опаснейшего противника — подлетающей крылатой ракеты. Для «прозы войны» — действий на поле боя — требуются другие типы электромагнитных боеприпасов, «числом поболее, ценою подешевле». Но об этом — в следующих номерах.

Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№3, Март 2005).

www.popmech.ru

В России создается оружие, использующее электромагнитный импульс

В современных вооруженных силах большую роль играет различное радиоэлектронное оборудование. Подобная аппаратура используется в качестве систем связи, обнаружения, управления и во множестве других сфер. По этой причине радиоэлектронная борьба (РЭБ), равно как и прочие радиоэлектронные технологии, является одним из приоритетных направлений. В последние годы в нашей стране и за рубежом было создано множество систем РЭБ различного назначения с разными характеристиками. По данным отечественных СМИ, российские инженеры в настоящее время работают над перспективными системами этого класса, способными наносить гораздо больший ущерб противнику в сравнении с существующими комплексами.

В конце сентября издание «Эксперт Online» в статье «Электромагнитное оружие: в чем российская армия опередила конкурентов» рассмотрело последние успехи отечественной оборонной промышленности в деле создания средств радиоэлектронной борьбы. Журналисты интернет-издания напомнили о системе «Ранец-Е», демонстрировавшейся на выставках в начале прошлого десятилетия, а также рассказали о разработках начала девяностых годов, предлагавшихся для решения различных задач. Тем не менее, особый интерес представляет иная информация, имеющаяся в публикации.

Со ссылкой на неназванного сотрудника корпорации «Ростех» издание «Эксперт Online» сообщает о работах над оружием, использующим электромагнитный импульс (ЭМИ). В настоящее время специалисты концерна занимаются разработкой комплекса «Алабуга», предназначенного для подавления вражеской электроники при помощи ЭМИ. Неназванный сотрудник «Ростеха» рассказал, что использующие ЭМИ системы уже существуют, однако главной их проблемой на данный момент является доставка аппаратуры к позициям противника. В проекте «Алабуга» для этого предлагается использовать ракету.

Система «Алабуга» представляет собой ракету, на которой в качестве боевой части используется генератор электромагнитного импульса. Задачей ракеты является доставка генератора в район расположения войск противника, после чего происходит генерация импульса. Утверждается, что генератор включается на высотах порядка 200-300 м над позициями противника и эффективно поражает электронику в радиусе 3,5 км. Таким образом, одна ракета со специальной боевой частью может оставить без средств связи и другой радиоэлектронной аппаратуры крупное подразделение армии противника. После такой атаки с использованием ЭМИ, как утверждает источник издания «Эксперт Online», противнику остается только сдаться, а поврежденная небоеспособная техника становится трофеем.

К сожалению, проект «Алабуга» пока секретен и поэтому сотрудник «Ростеха» рассказал только об основных чертах нового оригинального оружия. При этом он отметил некоторые проблемы, с которыми пришлось столкнуться ученым и конструкторам. Так, ЭМИ-система, способная генерировать импульс достаточной мощности, имеет большие габариты и вес. Для доставки этой системы к позициям противника требуется ракета с соответствующими характеристиками. При этом, однако, увеличение размеров средства доставки делает его более уязвимым для систем противовоздушной и противоракетной обороны противника.

По данным издания «Эксперт Online», система «Алабуга» уже прошла испытания и в настоящее время специалисты занимаются ее доводкой и совершенствованием. Более точные сведения о ходе проекта по понятным причинам пока остаются тайной. Более того, до появления публикации «Электромагнитное оружие: в чем российская армия опередила конкурентов» сам факт существования проекта «Алабуга» не был известен широкой общественности.

Несмотря на недостаток информации, проект «Алабуга» – если он действительно существует, а источник в «Ростехе» действительно имеет отношение к передовым разработкам – представляет большой интерес. Исследования по тематике оружия, использующего электромагнитный импульс для поражения электроники противника, проводятся ведущими странами в течение достаточно длительного времени, однако пока подобные системы не дошли до использования на практике.

Тем не менее, на вооружении развитых государств имеется оружие, способное поражать радиоэлектронные системы при помощи ЭМИ – это ядерное вооружение различных классов. Однако в данном случае электромагнитный импульс является лишь одним из нескольких поражающих факторов боеприпаса. Кроме того, эффект от остальных поражающих факторов ядерного взрыва значительно превосходит действие ЭМИ. По этой причине ядерное оружие, хотя и оказывает воздействие на электронику, все же не может считаться специализированным вооружением, направленным на нарушение работы радиоэлектронных систем.

Судя по опубликованным данным, перспективная система «Алабуга» имеет как положительные, так и отрицательные черты. К первым следует отнести возможность сравнительно быстрого и простого выведения из строя различных систем и коммуникаций противника. Утверждается, что одна ракета с генератором ЭМИ способна вывести из строя технику в радиусе 3,5 км. Таким образом, при помощи сравнительно небольшого количества боеприпасов можно, как минимум, серьезно затруднить действия крупной группировки войск противника.

Как и другое оружие, система «Алабуга», вероятно, не лишена недостатков. В первую очередь, это большие габариты и вес, накладывающие определенные ограничения на используемые средства доставки. Другая проблема – специфические боевые возможности. Эффективность действия ЭМИ зависит от массы факторов, в том числе от защиты атакуемой техники. При правильном подходе к конструированию защиты электронных систем можно значительно сократить ущерб от электромагнитного импульса.

О существовании проекта «Алабуга» ранее не сообщалось. Более того, информация о разработке отечественных средств радиоэлектронной борьбы, использующих электромагнитный импульс, имела отрывочный характер. Ввиду секретности проводимых работ не стоит ждать, что в ближайшем будущем будет оглашена новая информация о перспективных проектах. Тем не менее, сведения о существовании нового проекта способны показать, что российские специалисты не только видят перспективы нового направления, но и занимаются проектами в этой области.

По материалам сайтов:http://expert.ru/http://vpk.name/http://military-industry.ru/http://pravda.ru/

topwar.ru

Электромагнитное оружие

Электромагнитное оружие имеет сферический, или параболический, или эллиптический в продольном сечении отражатель электромагнитных волн, который имеет постоянный кронштейн или несколько сменных кронштейнов, на котором в фокусе отражателя крепится взрывной электромагнитный заряд. Повышается дальность действия оружия. 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к электромагнитному импульсному оружию.

Известны взрывные электромагнитные заряды трех разных типов и разной мощности (см., Интернет, Википедия). Однако они имеют весьма ограниченный радиус эффективного действия. К тому же этот заряд надо еще доставить к месту взрыва, что как раз и может оказаться неразрешимой проблемой в связи с появлением у некоторых стран боевого лазера, способного надежно сбивать на лету даже артиллерийские снаряды.

Задача и технический результат изобретения - повысить дальность действия электромагнитного импульса.

Для этого оружие имеет сферический, или параболический, или эллиптический (разумеется, в виде части этой поверхности) в продольном сечении отражатель электромагнитных волн, причем имеющий достаточную прочность, чтобы выдержать в фокусе отражателя взрыв электромагнитного заряда, и имеет сменный или постоянный кронштейн (кронштейны), на котором в фокусе отражателя крепится взрывной электромагнитный заряд (далее «заряд»).

Предпочтительнее отражатель в виде части эллипсоида вращения, так как излучение, генерируемое в одном фокусе такого отражателя, собирается в точку (без учета рассеивания) в другом его фокусе.

Лучше всего выполнить такой отражатель из брони, причем не вязкой (чтобы не коробилась под действием взрывов), а жесткой «крупповской», но можно и из углепластика большой толщины.

Чтобы увеличить долю излучения заряда, направленную вперед (здесь и далее - относительно направления излучения), впереди заряда может иметься вспомогательный сферический отражатель.

Для меньшего воздействия ударной волны от взрыва указанного заряда отражатель может иметь отверстия. Отверстия должны быть такого размера, чтобы не уменьшали существенно мощность направленного сигнала и не увеличивали его рассеяния (зависят от длины волны).

В качестве кронштейна для крепления заряда желательно использовать одноразовую диэлектрическую трубу, например стеклопластиковую. Причем для предотвращения выхода электромагнитного излучения в отверстие для этой трубы, труба имеет на другом от заряда конце грибообразную или конусную металлическую вставку, контактирующую с отражателем и имеющую одну из поверхностей, повторяющую поверхность отражателя.

Для быстрой подачи упомянутых сменных труб на рабочее место позади (относительно направления излучения) отражателя желательно иметь подающий механизм, например револьверный механизм с двумя или более гнездами, причем механизм должен иметь толкатель с электромагнитом на рабочем конце. Разумеется, револьверный механизм должен быть автоматически подзаряжающийся.

Для наведения на цель могут использоваться все известные на сегодняшний день используемые для этого средства - радиолокатор, оптический, тепловизионный прицелы и т.п. Для поражения целей при наличии визуальной или инфракрасной видимости может использоваться оптический прицел в виде двух оптических прицелов, установленных по краям отражателя или в его отверстиях, причем с механизмом симметричного изменения параллакса. То есть для точного наведения на цель оба прицела сводятся в одну точку, находящуюся на расстоянии цели (принцип оптического дальномера). Этот прицел может и использоваться в качестве оптического дальномера. В случае расположения прицела/прицелов в отверстиях отражателя, их наружная стеклянная поверхность должна быть металлизирована прозрачным слоем, чтобы не пропускать назад электромагнитное излучение.

Или может использоваться один прицел, направленный на отражающее устройство, установленное на заряде, например на зеркало или на призму с полным внутренним отражением. Использование зеркала с металлическим покрытием может оказаться проблематичным из-за того, что такое зеркало не пропускает электромагнитное излучение (кроме случая с наличием упомянутого вспомогательного зеркала).

Для «накачки» некоторых типов электромагнитных зарядов применяется одноразовый электромагнитный генератор. В данном случае он может быть постоянной частью оружия, что повысит мощность «накачки» и сделает генерацию одного импульса более дешевой.

В зависимости от диаметра отражателя, мощности заряда, когерентности и длины излучаемой им волны эффективная дальность действия такого оружия может составить от нескольких километров (например, противоракетная оборона кораблей) до нескольких тысяч метров (противоспутниковое и противоракетное оружие).

На чертеже показано данное оружие, где: 1 - отражатель, 2 - вспомогательный сферический отражатель, 3 - стеклопластиковая труба, на переднем конце которой находится заряд 4, а на заднем конце - грибообразная металлическая вставка 5. Трубы подаются в фокус отражателя револьверным механизмом 6 (рядом показана готовая к подаче в механизм еще одна труба). За револьверным механизмом 6 находится толкатель 7 в виде штока гидроцилиндра 8 с электромагнитом 9 на конце толкателя. Оружие может иметь генератор 10.

Работает оружие так: труба 3, находящаяся в револьверном механизме 6 напротив отверстия в отражателе 1, досылается и удерживается в фокусе отражателя толкателем 7. При необходимости производится «накачка» заряда 4 генератором 10. Производится взрыв. Электромагнитное излучение отражается в направлении цели. Затем включается электромагнит 9, который вытаскивает оставшуюся грибовидную или конусную вставку 5. Вытащив ее, электромагнит отключается, и вставка падает вниз. После чего револьверный механизм 6 поворачивается и напротив отверстия в отражателе оказывается новая труба 3. Цикл повторяется.

Несмотря на большую скорость света, при наведении на быстродвижущиеся цели необходимо предусматривать упреждение, при расчете которого необходимо учитывать и время срабатывания заряда.

1. Электромагнитное оружие, отличающееся тем, что имеет сферический, или параболический, или эллиптический в продольном сечении отражатель электромагнитных волн, причем имеющий достаточную прочность, чтобы выдержать в фокусе отражателя взрыв электромагнитного заряда, и имеет постоянный кронштейн или несколько сменных кронштейнов, на которых в фокусе отражателя крепится взрывной электромагнитный заряд.

2. Оружие по п. 1, отличающееся тем, что отражатель выполнен из брони или из углепластика.

3. Оружие по п. 1, отличающееся тем, что впереди заряда имеется вспомогательный сферический отражатель.

4. Оружие по п. 1, отличающееся тем, что отражатель имеет отверстия.

5. Оружие по п. 1, отличающееся тем, что в качестве кронштейна для крепления заряда используется одноразовая диэлектрическая труба, например стеклопластиковая.

6. Оружие по п. 5, отличающееся тем, что труба имеет на другом от заряда конце грибообразную или конусную металлическую вставку, контактирующую с отражателем и имеющую одну из поверхностей, повторяющую поверхность отражателя.

7. Оружие по п. 1, отличающееся тем, что позади (относительно направления излучения) отражателя имеется револьверный механизм с двумя или более гнездами, причем механизм имеет толкатель с электромагнитом на рабочем конце.

8. Оружие по п. 1, отличающееся тем, что используется оптический прицел в виде двух оптических прицелов, установленных по краям отражателя или в его отверстиях, причем с механизмом симметричного изменения параллакса.

9. Оружие по п. 1, отличающееся тем, что используется один прицел, направленный на отражающее устройство, установленное на заряде, например на зеркало или на призму с полным внутренним отражением.

www.findpatent.ru

Электромагнитное оружие | Kursak.NET

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

РЕФЕРАТ

ПО ФИЗИКЕ

Электромагнитное оружие

Выполнил:

Проверил:

Томск 2014

Оглавление

1. Введение. 3

2. Электромагнитные ускорители масс. 4

2.1 Пушка Гаусса. 4

2.2 Rail gun. 5

2.3 Лазер. 8

2.4 Микроволновые пушки. 9

2.5 Электромагнитная бомба. 10

2.6 Сверхрадиочастотное оружие. 12

3. Воздействие ЭМО на объекты.. 14

4. Тактика применения ЭМО.. 17

5. Защита от ЭМО.. 21

Заключение. 23

Список литературы.. 24

1. Введение

Электромагнитное оружие (ЭМО) — оружие, в котором для придания начальной скорости снаряду используется магнитное поле, либо энергия электромагнитного излучения используется непосредственно для поражения цели.

В первом случае магнитное поле используется как альтернатива взрывчатым веществам в огнестрельном оружии. Во втором — используется возможность наведения токов высокого напряжения и выведения из строя электрического и электронного оборудования в результате возникающего перенапряжения, либо вызывание болевых эффектов или иных эффектов у человека. Оружие второго типа позиционируется как безопасное для людей и служащее для вывода из строя техники противника или приводящих к небоеспособности живой силы противника; относится к категории Оружие нелетального действия.

Помимо магнитных ускорителей масс, существует множество других типов оружия, использующих для своего функционирования электромагнитную энергию. Рассмотрим наиболее известные и распространенные их типы.

2. Электромагнитные ускорители масс.

2.1 Пушка Гаусса.

Названа по имени ученого и математика Гаусса, в честь имени которого названы единицы измерения магнитного поля. 10000Гс = 1Тл) можно описать так. В цилиндрической обмотке (соленоиде) при протекании через нее электрического тока возникает магнитное поле. Это магнитное поле начинает втягивать внутрь соленоида железный снаряд, который от этого начинает разгоняться. Если в тот момент, когда снаряд окажется в середине обмотки ток в последней отключить, то втягивающее магнитное поле исчезнет и снаряд, набравший скорость, свободно вылетит через другой конец обмотки. Чем сильнее магнитное поле и чем быстрее оно отключается – тем сильнее вылетает снаряд.

На практике конструкция простейшего гаусс-гана представляет собой намотанную в несколько слоев на диэлектрическую трубку медную проволоку и конденсатор большой емкости. Внутрь трубки перед самым началом обмотки устанавливается железный снаряд (часто гвоздь со спиленной шляпкой) и предварительно заряженный конденсатор при помощи электрического ключа замыкается на обмотку.

Параметры обмотки, снаряда и конденсаторов должны быть согласованы таким образом, чтобы при выстреле к моменту подлета снаряда к середине обмотки ток в последней уже успевал бы уменьшится до минимального значения, т.е. заряд конденсаторов был бы уже полностью израсходован. В таком случае КПД одноступенчатого МУ будет максимальным.

Рисунок 1. Схема сборки "гаус гана"

2.2 Rail gun

Помимо “гаусс ганов”, существует ещё как минимум 2 типа ускорителей масс – индукционные ускорители масс (катушка Томпсона) и рельсовые ускорители масс, так же известные как “рэйл ганы” (от англ. “Rail gun” – рельсовая пушка).

Рисунок 2. Испытательный выстрел Rail Gun

Рисунок 3. Американский Rail Gun

В основу функционирования индукционного ускорителя масс положен принцип электромагнитной индукции. В плоской обмотке создается быстро нарастающий электрический ток, который вызывает в пространстве вокруг переменное магнитное поле. В обмотку вставлен ферритовый сердечник, на свободный конец которого надето кольцо из проводящего материала. Под действием переменного магнитного потока, пронизывающего кольцо в нём возникает электрический ток, создающий магнитное поле противоположной направленности относительно поля обмотки. Своим полем кольцо начинает отталкиваться от поля обмотки и ускоряется, слетая со свободного конца ферритового стержня. Чем короче и сильнее импульс тока в обмотке, тем мощнее вылетает кольцо.

Иначе функционирует рельсовый ускоритель масс. В нем проводящий снаряд движется между двух рельс – электродов (откуда и получил свое название – рельсотрон), по которым подается ток. Источник тока подключается к рельсам у их основания, поэтому ток течет как бы в догонку снаряду и магнитное поле, создаваемое вокруг проводников с током, полностью сосредоточенно за проводящим снарядом. В данном случае снаряд является проводником с током, помещённым в перпендикулярное магнитное поле, созданное рельсами. На снаряд по всем законам физики действует сила Лоренца, направленная в сторону противоположную месту подключения рельс и ускоряющая снаряд. С изготовлением рельсотрона связан ряд серьезных проблем – импульс тока должен быть настолько мощным и резким, чтобы снаряд не успел бы испарится (ведь через него протекает огромный ток!), но возникла бы ускоряющая сила, разгоняющая его вперед. Поэтому материал снаряда и рельс должен обладать как можно более высокой проводимостью, снаряд как можно меньшей массой, а источник тока как можно большей мощностью и меньшей индуктивность. Однако особенность рельсового ускорителя в том, что он способен разгонять сверхмалые массы до сверх больших скоростей. На практике рельсы изготавливают из безкислородной меди покрытой серебром, в качестве снарядов используют алюминиевые брусочки, в качестве источника питания – батарею высоковольтных конденсаторов, а самому снаряду перед вхождением на рельсы стараются придать как можно большую начальную скорость, используя для этого пневматические или огнестрельные пушки.

Помимо ускорителей масс к электромагнитному оружия относятся источники мощного электромагнитного излучения, такие как лазеры и магнетроны.

2.3 Лазер

Он известен всем. Состоит из рабочего тела, в котором при выстреле создается инверсная населенность квантовых уровней электронами, резонатора для увеличения пробега фотонов внутри рабочего тела и генератора, который эту самую инверсную населённость будет создавать. В принципе, инверсную населённость можно создать в любом веществе и в наше время проще сказать, из чего НЕ делают лазеры. Лазеры могут классифицироваться по рабочему телу: рубиновые, СО2, аргоновые, гелий-неоновые, твердотельные (GaAs), спиртовые, и т.д., по режиму работы: импульсные, непрерывные, псевдонепрерывные, могут классифицироваться по количеству используемых квантовых уровней: 3х уровневый, 4х уровневый, 5и уровневые. Так же лазеры классифицируют по частоте генерируемого излучения – микроволновые, инфракрасные, зеленые, ультрафиолетовые, рентгеновские, и т.д. КПД лазера обычно не превышает 0,5%, однако сейчас ситуация изменилась – полупроводниковые лазеры (твердотельные лазеры на основе GaAs) имеют КПД свыше 30% и в наши дни могут обладать мощностью выходного излучения аж до 100(!) Вт, т.е. сравнимую с мощными "классическими" рубиновыми или СО2 лазерами. Кроме того, существуют газодинамические лазеры, менее всего похожие на другие типы лазеров. Их отличие в том, что они способны производить непрерывный луч огромной мощности, что позволяет использовать их для военных целей. В сущности, газодинамический лазер представляет собой реактивный двигатель, перпендикулярно газовому потоку в котором стоит резонатор. Раскаленный газ, выходящий из сопла, находится в состоянии инверсной населённости. Стоит добавить к нему резонатор – и многомеговаттный поток фотонов полетит в пространство.

2.4 Микроволновые пушки

Основным функциональным узлом является магнетрон – мощный источник микроволнового излучения. Недостатком микроволновых пушок является их чрезмерная даже по сравнению с лазерами опасность применения – микроволновое излучение хорошо отражается от препятствий и в случае стрельбы в закрытом помещении облучению подвергнется буквально все внутри! Кроме того, мощное микроволновое излучение смертельно для любой электроники, что так же надо учитывать.

Рисунок 4. Передвижная радиолокационная система

2.5 Электромагнитная бомба

Электромагни́тная бо́мба, также называемая «электро́нная бомба» — генератор радиоволн высокой мощности, приводящих к уничтожению электронного оборудования командных пунктов, систем связи и компьютерной техники. Создаваемая электрическая наводка по мощности воздействия на электронику оказывается сравнимой с ударом молнии. Относится к классу «оружие нелетального действия».

По принципу разрушения техники разделяются на низкочастотные, использующие для доставки разрушающего напряжения наводку в линиях электропередач, и высокочастотные, вызывающие наводку непосредственно в элементах электронных устройств и обладающие высокой проникающей способностью — достаточно мелких щелей для вентиляции для проникновения волн внутрь оборудования.

Впервые эффект электромагнитной бомбы был зафиксирован в 50-е годы XX века, когда проходили испытания американской водородной бомбы. Взрыв был произведён в атмосфере над Тихим океаном. Результатом было нарушение электроснабжения на Гаваях из-за воздействия электромагнитного импульса высотного ядерного взрыва.

Изучение показало, что взрыв имел непредвиденные последствия. Лучи достигли Гавайских островов, расположенных в сотнях километров от места испытания, и радиопередачи были нарушены до самой Австралии. Взрыв бомбы, помимо мгновенных физических результатов, воздействовал на электромагнитные поля на огромном расстоянии. Однако в дальнейшем взрыв ядерной бомбы как источник электромагнитной волны был признан неэффективным из-за малой точности, а также множества побочных эффектов и неприемлемости в политическом плане.

В качестве одного из вариантов генератора была предложена конструкция в форме цилиндра, в котором создаётся стоячая волна; в момент активации стенки цилиндра быстро сжимаются направленным взрывом и разрушаются на торцах, в результате чего создаются волна очень малой длины. Поскольку энергия излучения обратно пропорциональна длине волны, в результате уменьшения объёма цилиндра мощность излучения резко возрастает.

Доставка этого устройства может быть произведена любым известным способом — от авиации до артиллерии. Применяются как и более мощные боеприпасы с использованием в боевой части ударно-волновых излучателей (УВИ), так и менее мощные с использованием пьезоэлектрических генераторов частоты (ПГЧ)

2.6 Сверхрадиочастотное оружие.

Радиочастотное — оружие, действие которого основано на использовании электромагнитных излучений сверхвысокой (СВЧ) частоты (0,3—30 ГГц) или очень низкой частоты (менее 100 Гц). Объектами поражения этого оружия является живая сила. При этом имеется в виду способность электромагнитных излучений в диапазоне сверхвысоких и очень низких частот вызывать повреждения жизненно важных органов человека (мозга, сердца, сосудов). Оно способно воздействовать на психику, нарушая при этом восприятие окружающей действительности, вызывая слуховые галлюцинации и др.

Когда впервые это оружие было испробовано, наблюдалось много изменений в поведении организмов (в данном случае подопытных крыс). Например, крысы «шарахались» от стен, «защищались» от чего-то. Некоторые подверглись дезориентации, некоторые погибли (разрыв мозга или сердечной мышцы). В журнале «Наука и жизнь» описывались подобные опыты с «электромагнитным стимулированием мозга», результат их был таков: у крыс нарушалась работа памяти и пропадали условные рефлексы.

Так же существует теория, согласно которой с помощью электромагнитного излучения можно влиять на психику человека, не разрушая организм, а вызывая определенные эмоции либо склонять к каким-либо действиям.

Рисунок 5. Танк Будущего РФ

3. Воздействие ЭМО на объекты

Принцип действия ЭМО основан на кратковременном электромагнитном излучении большой мощности, способном вывести из строя радиоэлектронные устройства, составляющие основу любой информационной системы. Элементная база радиоэлектронных устройств весьма чувствительна к энергетическим перегрузкам, поток электромагнитной энергии достаточно высокой плотности способен выжечь полупроводниковые переходы, полностью или частично нарушив их нормальное функционирование. Как известно, напряжения пробоя переходов невысоки и составляют от единиц до десятков вольт в зависимости от типа прибора. Так, даже у кремниевых сильноточных биполярных транзисторов, обладающих повышенной прочностью к перегревам, напряжение пробоя находится в пределах от 15 до 65 В, а у арсенидгаллиевых приборов этот порог равен 10 В. ЗУ, составляющие существенную часть любого компьютера, имеют пороговые напряжения порядка 7 В. Типовые логические ИС на МОП-структурах – от 7 до 15 В, а микропроцессоры обычно прекращают свою работу при напряжениях 3,3–5 В.

Помимо необратимых отказов импульсное электромагнитное воздействие может вызвать восстанавливаемые отказы, или парализацию радиоэлектронного устройства, когда из-за возникающих перегрузок оно на какой-то отрезок времени теряет чувствительность. Возможны также ложные срабатывания чувствительных элементов, что может привести, например, к детонации боеголовок ракет, бомб, артиллерийских снарядов и мин.

По спектральным характеристикам ЭМО можно разделить на два вида: низкочастотное, создающее электромагнитное импульсное излучение на частотах ниже 1 МГц, и высокочастотное, обеспечивающее излучение СВЧ-диапазона. Оба вида ЭМО имеют различия также в способах реализации и в какой-то мере в путях воздействия на радиоэлектронные устройства. Так, проникновение низкочастотного электромагнитного излучения к элементам устройств обусловлено, в основном, наводками на проводную инфраструктуру, включающую телефонные линии, кабели внешнего питания, подачи и съема информации. Пути же проникновения электромагнитного излучения СВЧ-диапазона более обширны – они еще включают прямое проникновение в радиоэлектронную аппаратуру через антенную систему, поскольку СВЧ-спектр охватывает и рабочую частоту подавляемой аппаратуры. Имеющее место проникновение энергии через конструктивные отверстия и стыки зависит от их размеров и длины волны электромагнитного импульса – наиболее сильная связь возникает на резонансных частотах, когда геометрические размеры соизмеримы с длиной волны. На волнах, длиннее резонансной, связь резко уменьшается, поэтому воздействие низкочастотного ЭМО, зависящее от наводок через отверстия и стыки в корпусе аппаратуры, невелико. На частотах же выше резонансной спад связи происходит медленнее, но из-за множества типов колебаний в объеме аппаратуры возникают острые резонансы.

Если поток СВЧ-излучения достаточно интенсивен, то воздух в отверстиях и стыках ионизируется и становится хорошим проводником, экранирующим аппаратуру от проникновения электромагнитной энергии. Таким образом, увеличение падающей на объект энергии может привести к парадоксальному уменьшению энергии, воздействующей на аппаратуру, и, как следствие, к снижению эффективности ЭМО.

Электромагнитное оружие обладает также биологическим воздействием на животных и человека, в основном связанное с их нагревом. При этом страдают не только непосредственно нагреваемые органы, но и те, что напрямую не контактируют с электромагнитным излучением. В организме возможны хромосомные и генетические изменения, активация и дезактивация вирусов, изменения иммунологических и даже поведенческих реакций. Опасным считается подъем температуры тела на 1оС, и продолжение облучения в этом случае может привести к смертельному исходу.

Экстраполяция данных, полученных на животных, позволяет установить опасную для человека плотность мощности. При длительном облучении электромагнитной энергией с частотой до 10 ГГц и плотностью мощности от 10 до 50 мВТ/см2 могут возникнуть конвульсии, состояние повышенной возбудимости и произойти потеря сознания. Заметный нагрев тканей при воздействии одиночных импульсов такой же частоты происходит при плотности энергии около 100 Дж/см2. На частотах выше 10 ГГц допустимый порог нагрева снижается, поскольку вся энергия поглощается поверхностными тканями. Так, на частоте в десятки гигагерц и плотности энергии в импульсе всего 20 Дж/см2 наблюдается ожог кожи.

Возможны и другие последствия облучения. Так, может временно нарушиться нормальная разность потенциалов мембран клеток тканей. При воздействии одиночного СВЧ-импульса длительностью от 0,1 до 100 мс с плотностью энергии до 100 мДж/см2 меняется активность нервных клеток, возникают изменения в электроэнцефалограмме. Импульсы малой плотности (до 0,04 мДж/см2 ) вызывают слуховые галлюцинации, а при более высокой плотности энергии может быть парализован слух или даже повреждена ткань слуховых органов.

4. Тактика применения ЭМО

Электромагнитное оружие может применяться как в стационарном, так и мобильном вариантах. При стационарном варианте легче выполнить массогабаритные и энергетические требования к аппаратуре и упростить ее обслуживание. Но в этом случае необходимо обеспечивать высокую направленность электромагнитного излучения в сторону цели во избежание поражения собственных радиоэлектронных устройств, что возможно только благодаря применению остронаправленных антенных систем. При реализации СВЧ-излучения использование остронаправленных антенн не составляет проблемы, чего нельзя сказать относительно низкочастотного ЭМО, для которого мобильный вариант имеет ряд преимуществ. Прежде всего, легче решается проблема защиты собственных радиоэлектронных средств от воздействия ЭМО, поскольку боевое средство можно доставить непосредственно к месту расположения объекта воздействия и только там привести его в действие. И кроме того, отпадает необходимость в применении направленных антенных систем, а в ряде случаев вообще можно обойтись без антенн, ограничившись непосредственной электромагнитной связью между генератором ЭМО и электронными устройствами противника.

При реализации мобильного варианта ЭМО необходимо предусмотреть сбор соответствующей информации о целях, подлежащих электромагнитному воздействию, в связи с чем важная роль отводится средствам радиотехнической разведки. Поскольку подавляющее большинство интересующих целей излучают радиоволны, обладающие определенными характеристиками, средства разведки способны не только их идентифицировать, но и устанавливать их местоположение с достаточной точностью. Средствами доставки ЭМО в мобильном варианте могут служить самолеты, вертолеты, беспилотные летательные аппараты, различные ракеты, корабли, планирующие бомбы.

Эффективное средство доставки ЭМО к цели представляет планирующая бомба, которую можно запускать с самолета (вертолета) с расстояния, превышающего дальность действия системы ПВО противника, что минимизирует риск поражения самолета этой системой и риск повреждения собственных бортовых радиоэлектронных средств при взрыве бомбы. При этом автопилот планирующей бомбы можно запрограммировать таким образом, что профиль полета бомбы к цели и высота ее подрыва будут оптимальны. При использовании бомбы в качестве носителя ЭМО доля массы, приходящаяся на боеголовку, доходит до 85%. Подрыв бомбы может быть осуществлен с помощью радиолокационного высотомера, барометрического устройства или глобальной спутниковой навигационной системы (ГСНС). На рис. 4 представлен комплект бомб, а на рис.5 – профили их доставки к цели с использованием ГСНС [1].

Доставка ЭМО к цели возможна также с помощью специальных снарядов. Электромагнитный боеприпас среднего калибра (100–120 мм) при срабатывании формирует импульс излучения длительностью в несколько микросекунд со средней мощностью в десятки мегаватт и пиковой – в сотни раз больше. Излучение – изотропное, способное на расстоянии 6–10 м подорвать детонатор, а на расстоянии до 50 м – вывести из строя систему опознавания “свой-чужой”, блокировать пуск зенитной управляемой ракеты из переносного зенитно-ракетного комплекса, временно или окончательно вывести из строя неконтактные противотанковые магнитные мины [11].

При размещении ЭМО на крылатой ракете момент его срабатывания определяется датчиком навигационной системы, на противокорабельной ракете – радиолокационной головкой наведения, а на ракете “воздух-возудух” – непосредственно системой взрывателя. Использование ракеты в качестве носителя электромагнитной боеголовки неизбежно влечет ограничение массы ЭМО из-за необходимости размещения электрических аккумуляторов для приведения в действие генератора электромагнитного излучения. Отношение полной массы боеголовки к массе запускаемого оружия составляет примерно от 15 до 30% (для американской ракеты AGM/BGM-109 “Томагавк” – 28%).

Эффективность ЭМО была подтверждена в военной операции “Буря в пустыне”, где применялись преимущественно самолеты и ракеты и где основой военной стратегии было воздействие на электронные устройства сбора и обработки информации, целеуказания и элементы связи с целью парализации и дезинформации системы ПВО.

Рисунок 6. Генератор сжатия магнитного потока

5. Защита от ЭМО

Наиболее эффективная защита от ЭМО – это, конечно, предотвращение его доставки путем физического уничтожения носителей, как и при защите от ядерного оружия. Однако это не всегда достижимо, поэтому следует прибегать также к мерам электромагнитной защиты самой радиоэлектронной аппаратуры. К таким мерам, очевидно, следует прежде всего отнести полную экранировку самой аппаратуры, а также помещений, в которых она размещается. Известно, что если помещение уподобить клетке Фарадея, предотвращающей проникновение внешнего электромагнитного поля, то защита аппаратуры от ЭМО будет полностью обеспечена. Однако в реальности такая экранировка невозможна, поскольку аппаратуре необходимы подводка электропитания извне и каналы связи для приема и передачи информации. Сами каналы связи также должны иметь защиту от проникновения по ним к аппаратуре электромагнитных воздействий. Установка фильтров в данном случае не спасает, поскольку они работают только в определенной полосе частот и соответствующим образом настраиваются, и фильтры, предназначенные для защиты от низкочастотного ЭМО, не будут защищать от воздействия высокочастотного и наоборот. Хорошую защиту от электромагнитных наводок по каналам связи могут обеспечить используемые вместо них волоконно-оптические линии, однако для цепей питания этого сделать невозможно.

Проблему защиты от ЭМО усугубляет еще и то, что развитие современных информационных систем идет по пути их дезинтеграции. Вместо больших центров по приему и обработке информации в каждом учреждении предпочитают иметь свои компьютерные сети, использующие телефонные линии. Это повышает уязвимость радиоэлектронной аппаратуры по отношению к ЭМО, в результате чего применение ЭМО в военных конфликтах становится еще более целесообразным и реальным.

При рассмотрении способов защиты от ЭМО следует также учитывать необходимость устранения любых паразитных излучений защищаемой аппаратуры, поскольку они не только демаскируют аппаратуру, но и способствуют прицельному наведению ЭМО.

Существует достаточно оснований полагать, что в будущем все значимые боевые операции будут начинаться с массированного применения ЭМО, способного нанести серьезный ущерб военно-промышленному потенциалу страны и облегчить проведение последующих военных операций.

Учитывая эффективность и перспективность использования ЭМО в военных операциях, а также преимущества тех, кто владеет этим видом оружия, разработку ЭМО держат в строжайшей тайне под грифом более высоким, чем “Совершенно секретно”, и все проблемы обсуждают только на закрытых заседаниях. Примером может служить секретная научно-техническая конференция, проведенная в июне 1995 г. в предместье Вашингтона только для американцев, на которой обсуждались эффекты от воздействия ЭМО не только на радиоэлектронное оборудование, но также на животных и человека [8]. Отсутствие данных о результатах использования ЭМО в Югославии объясняется и режимом секретности, и желанием сохранить столь эффективное оружие для более серьезных боевых операций.

Сегодня технологией ЭМО в полной мере владеют только США и Россия, однако нельзя не учитывать возможности овладения этой технологией и другими странами, в том числе странами третьего мира.

Заключение

Об электромагнитном оружии в последнее время ходит множество слухов, мифов и легенд – от бомб, которые «выключают свет» в городах, до чемоданчиков, которые якобы способны вывести из строя любую сложную электронику в радиусе чуть ли не нескольких километров. Хотя весьма малая часть этих слухов имеет хоть какое-нибудь отношение к действительности, электромагнитное оружие действительно существует и даже рассматривается как весьма перспективное направление развития вооружений в современном мире, где войны уже ведутся с помощью сложного, высокотехнологичного и высокоточного оружия.Разумеется, с помощью электромагнитного оружия никто не собирается «выключать свет» в городах (даже в отдельных районах или домах) – такое оружие призвано решать совсем другие задачи.

Рисунок 7. Взрыв ЭМО

Список литературы

1) http://www.gauss2k.narod.ru/index.htm

Основные виды ЭМО (2010)

2) http://www.popmech.ru/blogs/post/3375-elektromagnitnoe-oruzhie-mifyi-i-realnost/

Электромагнитное оружие "Мифы и реальность"

(Лекция Александр Прищепенко Доктор физико-математических наук 11 ноября 2010г)

3) http://vpk.name/news/40378_novoe_elektromagnitnoe_oruzhie_vyizyivaet_vseobshii_interes.html

Новое электромагнитное оружие 2010

kursak.net

Электромагнитное оружие — Традиция

Материал из свободной русской энциклопедии «Традиция»

Электромагнитное оружие (ЭМО) — оружие, в котором для придания начальной скорости снаряду используется магнитное поле, либо энергия электромагнитного излучения используется непосредственно для поражения цели. В первом случае магнитное поле используется как альтернатива взрывчатым веществам в огнестрельном оружии. Во втором — используется возможность наведения сильных токов высокого напряжения и выведения из строя электрического и электронного оборудования в результате возникающего перенапряжения, либо вызывание болевых эффектов или иных эффектов у человека. Оружие второго типа позиционируется как безопасное для людей и служащее для вывода из строя техники противника или приводящих к небоеспособности живой силы противника; относится к категории вооружений нелетального действия.

История электромагнитного оружия[править]

Мощный электромагнитный импульс возникает при ядерном взрыве и является одним из поражающих факторов. С этим столкнулись американцы в 1962 году при испытаниях атомной бомбы в 1,4 мегатонны над одним из тихоокеанских атоллов: был получен побочный эффект — отключились электрическое освещение и телефонная связь на Гавайских островах.

В 60-х годах академик Андрей Сахаров предложил способ получения подобных импульсов при взрыве обычного боеприпаса: если внутри взрывающейся массы находится катушка с током, создающая магнитное поле, резкое сдавливание переводит энергию взрыва в энергию электромагнитного импульса. У нас этот боеприпас получил название «взрывомагнитный генератор».

С тех пор работы над электромагнитным импульсным оружием активно велись и у нас, и на Западе. Конкретные боеприпасы такого типа демонстрировались на выставках оружия и даже использовались в боевой обстановке (например, во время войны в Ираке). Информацию об этом легко найти в интернете, но технические детали — для служебного пользования.

Интересующиеся могут посмотреть книгу «О сейсмоиндуктивном зондировании с применением взрывомагнитных генераторов» — там есть и схемы, и формулы. Книга издана в Красноярске издательством Сибирского федерального университета.

Назначение и применение электромагнитного оружия[править]

Аналог электромагнитного импульсного оружия в России применяется для прямой разведки нефтегазовых залежей: одновременное воздействие сейсмических колебаний и электромагнитной волны вызывает реакцию углеводородного флюида, которую можно зафиксировать. Для этого взрывомагнитный генератор опускают в скважину под землю.

Классификация электромагнитного оружия[править]

Электромагнитное оружие классифицируется по следующим признакам:

  • использование снаряда или непосредственное использование энергии для поражения цели

для второго вида

  • летальность воздействия на человека
  • ориентация на поражение живой силы или техники

Системы использующие для поражения цели снаряд[править]

  • Пушка Гаусса
  • Рельсовая пушка (Рельсотрон)

Системы использующие для поражения цели излучение[править]

  • Микроволновая пушка
  • Система активного отбрасывания
  • Электро-магнитная бомба

traditio.wiki